Obszar niskiego ciśnienia

Obszar niskiego ciśnienia, często nazywany niżem lub cyklonjest podstawową cechą cyrkulacji atmosferycznej wyróżniającą się niższym ciśnieniem atmosferycznym w jego centrum w porównaniu z otaczającymi go obszarami. Jest to zagłębienie lub niecka w krajobrazie ciśnienia atmosferycznego. Ta różnica ciśnień inicjuje kluczowy proces wpływający na pogodę: powietrze naturalnie przepływa z regionów o wyższym ciśnieniu do regionów o niższym ciśnieniu, podobnie jak woda spływa w dół.

Kontrast z obszarami wysokiego ciśnienia

Aby w pełni zrozumieć naturę systemu niskiego ciśnienia, warto porównać go z systemem obszarem wysokiego ciśnieniaznanym również jako wyż lub antycyklon. W przeciwieństwie do niżów, obszary wysokiego ciśnienia wykazują wyższe ciśnienie atmosferyczne w ich centrum niż w ich otoczeniu. Przepływ powietrza w układzie wysokiego ciśnienia charakteryzuje się:

• Powietrze opadające: Powietrze opada w kierunku powierzchni.
• Przepływ na zewnątrz: W pobliżu powierzchni powietrze rozchodzi się lub wypływa na zewnątrz.
• Związek z dobrą pogodą: Wysokie wartości są zwykle związane ze stabilnymi warunkami atmosferycznymi, czystym niebem i lekkimi wiatrami.

Powstawanie i charakterystyka dołków

Rozwój obszaru niskiego ciśnienia jest przede wszystkim napędzany przez wznoszenie się powietrza. Ten ruch w górę może być wywołany przez kilka czynników, w tym:

• Ogrzewanie powierzchni (niż termiczny): Intensywne ogrzewanie powierzchni Ziemi może ogrzać powietrze powyżej, zmniejszając jego gęstość i powodując jego unoszenie się.
• Konwergencja na powierzchni: Kiedy masy powietrza zderzają się na powierzchni, są wypychane w górę.
• Rozbieżność na górze: Co najważniejsze w przypadku większych systemów, rozprzestrzenianie się lub rozbieżność powietrza w górnej atmosferze (często pod wpływem strumienia odrzutowego) usuwa powietrze z kolumny atmosferycznej, prowadząc do spadku ciśnienia powierzchniowego.
• Interakcja mas powietrza i frontów: Granice między masami powietrza o różnych temperaturach i wilgotności (fronty) często pokazują, że ciepłe powietrze unosi się nad zimniejszym powietrzem, przyczyniając się do rozwoju niskiego ciśnienia.

Po ustanowieniu centrum niskiego ciśnienia, siła gradientu ciśnienia zmusza powietrze do przemieszczania się do wewnątrz. Jednak ruch obrotowy Ziemi wprowadza efekt efekt Coriolisaktóry odchyla ten przepływ do wewnątrz. Kierunek odchylenia zależy od półkuli:

• Półkula północna: Powietrze porusza się spiralnie do wewnątrz w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.
• Półkula południowa: Powietrze porusza się spiralnie w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara.

Ten charakterystyczny ruch spiralny jest tym, co definiuje cyklon. Gdy powietrze zbliża się do centrum niżu, jest wypychane w górę. To wznoszące się powietrze jest następnie poddawane:

• Rozprężanie i chłodzenie: Gdy powietrze unosi się do regionów o niższym ciśnieniu, rozszerza się i ochładza.
• Zwiększona wilgotność względna: Powietrze chłodzące zbliża się do punktu nasycenia.
• Tworzenie się chmur: Jeśli obecna jest wystarczająca ilość wilgoci, chłodzenie powoduje kondensację pary wodnej, tworząc chmury.
• Opady: Ciągłe podnoszenie się i kondensacja mogą prowadzić do różnych form opadów, których intensywność jest bezpośrednio związana z siłą układu niskiego ciśnienia.

Co więcej, układy niskiego ciśnienia są często związane z frontami (ciepłymi, zimnymi i okluzją), które podczas przemieszczania się przynoszą różne wzorce pogodowe. Interakcja między ośrodkiem niskiego ciśnienia a tymi frontami dyktuje znaczną część pogody doświadczanej w obrębie systemu i wokół niego. Głębokie i intensywne układy niskiego ciśnienia mogą prowadzić do znaczących zjawisk pogodowych, w tym silnych wiatrów, obfitych opadów deszczu, a nawet gwałtownych burz.